第53节：指针的第一大好处，让一个函数可以封装多个相当于return语句返回的参数

从业近十年!手把手教你单片机程序框架 第53讲

开场白：

当我们想把某种算法通过一个函数来实现的时候，如果不会指针，那么只有两种方法。

第1种：用不带参数返回的空函数。这是最原始的做法，也是我当年刚毕业就开始做项目的时候经常用的方法。它完全依靠全局变量作为函数的输入和输出口。我们要用到这个函数，就要把参与运算的变量直接赋给对应的输入全局变量，调用一次函数之后，再找到对应的输出变量，这些输出变量就是我们要的结果。这种方法的缺点是阅读不直观，封装性不强，没有面对用户的输入输出接口。

第2种：用return返回参数和带输入形参的函数，这种方法已经具备了完整的输入和输出性能，比第1种方法直观多了。但是这种方法有它的局限性，因为return只能返回一个变量，如果要用在返回多个输出结果的函数中，就无能为力了，这时候该怎么办?就必须用指针了，也就是我下面讲到的第3种方法。

这一节要教大家一个知识点：通过指针，让函数可以返回多个变量。

具体内容，请看源代码讲解。

(1)硬件平台：

基于朱兆祺51单片机学习板。

(2)实现功能：

通过电脑串口调试助手，往单片机发送EB 00 55 XX YY 指令，其中EB 00 55是数据头， XX是被除数，YY是除数。单片机收到指令后就会返回6个数据，最前面两个数据是第1种运算方式的商和余数，中间两个数据是第2种运算方式的商和余数，最后两个数据是第3种运算方式的商和余数。

比如电脑发送：EB 00 55 08 02

单片机就返回：04 00 04 00 04 00 (04是商，00是余数)

串口程序的接收部分请参考第39节。串口程序的发送部分请参考第42节。

波特率是：9600 。

(3)源代码讲解如下：

#include "REG52.H"

#define const_voice_short 40 //蜂鸣器短叫的持续时间

#define const_rc_size 10 //接收串口中断数据的缓冲区数组大小

#define const_receive_time 5 //如果超过这个时间没有串口数据过来，就认为一串数据已经全部接收完，这个时间根据实际情况来调整大小

void initial_myself(void);

void initial_peripheral(void);

void delay_long(unsigned int uiDelaylong);

void delay_short(unsigned int uiDelayShort);

void T0_time(void); //定时中断函数

void usart_receive(void); //串口接收中断函数

void usart_service(void); //串口服务程序,在main函数里

void eusart_send(unsigned char ucSendData);

void chu_fa_yun_suan_1(void);//第1种方法 求商和余数

unsigned char get_shang_2(unsigned char ucBeiChuShuTemp,unsigned char ucChuShuTemp); //第2种方法 求商

unsigned char get_yu_2(unsigned char ucBeiChuShuTemp,unsigned char ucChuShuTemp); //第2种方法 求余数

void chu_fa_yun_suan_3(unsigned char ucBeiChuShuTemp,unsigned char ucChuShuTemp,unsigned char *p_ucShangTemp,unsigned char *p_ucYuTemp);//第3种方法 求商和余数

sbit beep_dr=P2^7; //蜂鸣器的驱动IO口

unsigned int uiSendCnt=0; //用来识别串口是否接收完一串数据的计时器

unsigned char ucSendLock=1; //串口服务程序的自锁变量，每次接收完一串数据只处理一次

unsigned int uiRcregTotal=0; //代表当前缓冲区已经接收了多少个数据

unsigned char ucRcregBuf[const_rc_size]; //接收串口中断数据的缓冲区数组

unsigned int uiRcMoveIndex=0; //用来解析数据协议的中间变量

unsigned int uiVoiceCnt=0; //蜂鸣器鸣叫的持续时间计数器

unsigned char ucBeiChuShu_1=0; //第1种方法中的被除数

unsigned char ucChuShu_1=1; //第1种方法中的除数

unsigned char ucShang_1=0; //第1种方法中的商

unsigned char ucYu_1=0; //第1种方法中的余数

unsigned char ucBeiChuShu_2=0; //第2种方法中的被除数

unsigned char ucChuShu_2=1; //第2种方法中的除数

unsigned char ucShang_2=0; //第2种方法中的商

unsigned char ucYu_2=0; //第2种方法中的余数

unsigned char ucBeiChuShu_3=0; //第3种方法中的被除数

unsigned char ucChuShu_3=1; //第3种方法中的除数

unsigned char ucShang_3=0; //第3种方法中的商

unsigned char ucYu_3=0; //第3种方法中的余数

void main()

{

initial_myself();

delay_long(100);

initial_peripheral();

while(1)

{

usart_service(); //串口服务程序

}

}

/* 注释一：

* 第1种方法，用不带参数返回的空函数，这是最原始的做法，也是我当年刚毕业

* 就开始做项目的时候经常用的方法。它完全依靠全局变量作为函数的输入和输出口。

* 我们要用到这个函数，就要把参与运算的变量直接赋给对应的输入全局变量，

* 调用一次函数之后，再找到对应的输出变量，这些输出变量就是我们要的结果。

* 在本函数中，被除数ucBeiChuShu_1和除数ucChuShu_1就是输入全局变量，

* 商ucShang_1和余数ucYu_1就是输出全局变量。这种方法的缺点是阅读不直观，

* 封装性不强，没有面对用户的输入输出接口，

*/

void chu_fa_yun_suan_1(void)//第1种方法 求商和余数

{

if(ucChuShu_1==0) //如果除数为0，则商和余数都为0

{

ucShang_1=0;

ucYu_1=0;

}

else

{

ucShang_1=ucBeiChuShu_1/ucChuShu_1; //求商

ucYu_1=ucBeiChuShu_1%ucChuShu_1; //求余数

}

}

/* 注释二：

* 第2种方法，用return返回参数和带输入形参的函数，这种方法已经具备了完整的输入和输出性能，

* 比第1种方法直观多了。但是这种方法有它的局限性，因为return只能返回一个变量，

* 如果要用在返回多个输出结果的函数中，就无能为力了。比如本程序，就不能同时输出

* 商和余数，只能分两个函数来做。如果要在一个函数中同时输出商和余数，该怎么办?

* 这个时候就必须用指针了，也就是我下面讲到的第3种方法。

*/

unsigned char get_shang_2(unsigned char ucBeiChuShuTemp,unsigned char ucChuShuTemp) //第2种方法 求商

{

unsigned char ucShangTemp;

if(ucChuShuTemp==0) //如果除数为0，则商为0

{

ucShangTemp=0;

}

else

{

ucShangTemp=ucBeiChuShuTemp/ucChuShuTemp; //求商

}

return ucShangTemp; //返回运算后的结果 商

}

unsigned char get_yu_2(unsigned char ucBeiChuShuTemp,unsigned char ucChuShuTemp) //第2种方法 求余数

{

unsigned char ucYuTemp;

if(ucChuShuTemp==0) //如果除数为0，则余数为0

{

ucYuTemp=0;

}

else

{

ucYuTemp=ucBeiChuShuTemp%ucChuShuTemp; //求余数

}

return ucYuTemp; //返回运算后的结果 余数

}

/* 注释三：

* 第3种方法，用带指针的函数，就可以顺心所欲，不受return的局限，想输出多少个

* 运算结果都可以，赞一个!在本函数中，ucBeiChuShuTemp和ucChuShuTemp是输入变量，

* 它们不是指针，所以不具备输出接口属性。*p_ucShangTemp和*p_ucYuTemp是输出变量，

* 因为它们是指针，所以具备输出接口属性。

*/

void chu_fa_yun_suan_3(unsigned char ucBeiChuShuTemp,unsigned char ucChuShuTemp,unsigned char *p_ucShangTemp,unsigned char *p_ucYuTemp)//第3种方法 求商和余数

{

if(ucChuShuTemp==0) //如果除数为0，则商和余数都为0

{

*p_ucShangTemp=0;

*p_ucYuTemp=0;

}

else

{

*p_ucShangTemp=ucBeiChuShuTemp/ucChuShuTemp; //求商

*p_ucYuTemp=ucBeiChuShuTemp%ucChuShuTemp; //求余数

}

}

void usart_service(void) //串口服务程序,在main函数里

{

if(uiSendCnt>=const_receive_time&&ucSendLock==1) //说明超过了一定的时间内，再也没有新数据从串口来

{

ucSendLock=0; //处理一次就锁起来，不用每次都进来,除非有新接收的数据

//下面的代码进入数据协议解析和数据处理的阶段

uiRcMoveIndex=0; //由于是判断数据头，所以下标移动变量从数组的0开始向最尾端移动

while(uiRcregTotal>=5&&uiRcMoveIndex<=(uiRcregTotal-5))

{

if(ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+0]==0xeb&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+1]==0x00&&ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+2]==0x55) //数据头eb 00 55的判断

{

//第1种运算方法，依靠全局变量

ucBeiChuShu_1=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3]; //被除数

ucChuShu_1=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+4]; //除数

chu_fa_yun_suan_1(); //调用一次空函数就出结果了，结果保存在ucShang_1和ucYu_1全局变量中

eusart_send(ucShang_1); //把运算结果返回给上位机观察

eusart_send(ucYu_1);//把运算结果返回给上位机观察

//第2种运算方法，依靠两个带return语句的返回函数

ucBeiChuShu_2=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3]; //被除数

ucChuShu_2=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+4]; //除数

ucShang_2=get_shang_2(ucBeiChuShu_2,ucChuShu_2); //第2种方法 求商

ucYu_2=get_yu_2(ucBeiChuShu_2,ucChuShu_2); //第2种方法 求余数

eusart_send(ucShang_2); //把运算结果返回给上位机观察

eusart_send(ucYu_2);//把运算结果返回给上位机观察

//第3种运算方法，依靠指针

ucBeiChuShu_3=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+3]; //被除数

ucChuShu_3=ucRcregBuf[uiRcMoveIndex+4]; //除数

/* 注释四：

* 注意，由于商和余数是指针形参，我们代入的变量必须带地址符号& 。比如&ucShang_3和&ucYu_3。

* 因为我们是把变量的地址传递进去的。

*/

chu_fa_yun_suan_3(ucBeiChuShu_3,ucChuShu_3,&ucShang_3,&ucYu_3);//第3种方法 求商和余数

eusart_send(ucShang_3); //把运算结果返回给上位机观察

eusart_send(ucYu_3);//把运算结果返回给上位机观察

break; //退出循环

}

uiRcMoveIndex++; //因为是判断数据头，游标向着数组最尾端的方向移动

}

uiRcregTotal=0; //清空缓冲的下标，方便下次重新从0下标开始接受新数据

}

}

void eusart_send(unsigned char ucSendData) //往上位机发送一个字节的函数

{

ES = 0; //关串口中断

TI = 0; //清零串口发送完成中断请求标志

SBUF =ucSendData; //发送一个字节

delay_short(400); //每个字节之间的延时，这里非常关键，也是最容易出错的地方。延时的大小请根据实际项目来调整

TI = 0; //清零串口发送完成中断请求标志

ES = 1; //允许串口中断

}

void T0_time(void) interrupt 1 //定时中断

{

TF0=0; //清除中断标志

TR0=0; //关中断

if(uiSendCnt

{

uiSendCnt++; //表面上这个数据不断累加，但是在串口中断里，每接收一个字节它都会被清零，除非这个中间没有串口数据过来

ucSendLock=1; //开自锁标志

}

if(uiVoiceCnt!=0)

{

uiVoiceCnt--; //每次进入定时中断都自减1，直到等于零为止。才停止鸣叫

beep_dr=0; //蜂鸣器是PNP三极管控制，低电平就开始鸣叫。

}

else

{

; //此处多加一个空指令，想维持跟if括号语句的数量对称，都是两条指令。不加也可以。

beep_dr=1; //蜂鸣器是PNP三极管控制，高电平就停止鸣叫。

}

TH0=0xfe; //重装初始值(65535-500)=65035=0xfe0b

TL0=0x0b;

TR0=1; //开中断

}

void usart_receive(void) interrupt 4 //串口接收数据中断

{

if(RI==1)

{

RI = 0;

++uiRcregTotal;

if(uiRcregTotal>const_rc_size) //超过缓冲区

{

uiRcregTotal=const_rc_size;

}

ucRcregBuf[uiRcregTotal-1]=SBUF; //将串口接收到的数据缓存到接收缓冲区里

uiSendCnt=0; //及时喂狗，虽然main函数那边不断在累加，但是只要串口的数据还没发送完毕，那么它永远也长不大,因为每个中断都被清零。

}

else //发送中断，及时把发送中断标志位清零

{

TI = 0;

}

}

void delay_long(unsigned int uiDelayLong)

{

unsigned int i;

unsigned int j;

for(i=0;i

{

for(j=0;j<500;j++) //内嵌循环的空指令数量

{

; //一个分号相当于执行一条空语句

}

}

}

void delay_short(unsigned int uiDelayShort)

{

unsigned int i;

for(i=0;i

{

; //一个分号相当于执行一条空语句

}

}

void initial_myself(void) //第一区 初始化单片机

{

beep_dr=1; //用PNP三极管控制蜂鸣器，输出高电平时不叫。

//配置定时器

TMOD=0x01; //设置定时器0为工作方式1

TH0=0xfe; //重装初始值(65535-500)=65035=0xfe0b

TL0=0x0b;

//配置串口

SCON=0x50;

TMOD=0X21;

TH1=TL1=-(11059200L/12/32/9600); //这段配置代码具体是什么意思，我也不太清楚，反正是跟串口波特率有关。

TR1=1;

}

void initial_peripheral(void) //第二区 初始化外围

{

EA=1; //开总中断

ES=1; //允许串口中断

ET0=1; //允许定时中断

TR0=1; //启动定时中断

}

总结陈词：

这节讲了指针的第一大好处，它的第二大好处是什么?欲知详情，请听下回分解-----指针的第二大好处，指针作为数组在函数内部的化身。